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2026届高三化学一轮复习考前冲刺工业流程题专练
1.以某铜矿石制备晶体的工艺流程如图所示,已知铜矿石的主要成分为Cu2S和少量SiO2,滤液I中含Cu2+,滤渣I可回收单质S和SiO2.
(1)Cu2S中Cu的化合价是 。
(2)铜矿石“氧化浸出”前需碾碎的目的是 ,请任意写出一条其他能满足此目的的操作 。
(3)加入过量Fe的目的是 ;“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为 。
(4)“反应”中发生的离子反应方程式为 , 。
(5)“沉铁”分离出沉淀后从溶液中析出Cu(NO3)2晶体的操作为 、 、过滤、洗涤、干燥。[已知Cu(NO3)2晶体受热易分解]
2.铜和三氧化二铁在工农业生产中用途广泛,用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu为+1价、Fe为+3价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示:
(1)将黄铜矿粉碎的目的是 。
(2)高温熔烧时发生的反应是CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu、1molO2参加反应时,反应中转移电子 mol。
(3)操作a为 。
(4)向滤液A中通入Cl2的目的是 。
(5)将 Mg、Cu 组成的 6.0 g 混合物投入足量稀HNO3中完全反应,固体完全溶解时收集到 2.24 L(标准状况)NO 气体,向反应后的溶液中加入 200 mL 2 mol/L的NaOH 溶液时,金属离子恰好沉淀完全,则形成的沉淀的质量为 。
(6)工业上用生物法处理H2S的原理为(硫杆菌作催化剂):
H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O
由图甲和图乙判断使用硫杆菌的最佳条件为 ,若反应温度过高,反应速率下降,其原因是 。
3.碳酸锶()常用于制造彩电阴极射线管、电磁铁、锶铁氧体、烟火、荧光玻璃、信号弹等,也是生产其他锶盐的原料。一种由工业碳酸锶(含少量、、、等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下:
已知:I.为两性氢氧化物;
II.常温下,各物质的溶度积常数如下表所示。
化合物
近似值
回答下列问题:
(1)气体A的化学式为 ;
(2)酸溶时为了加快酸溶速率,可适当升高温度,但升温度又不能过高的原因是 。
(3)“系列操作”是煮沸并趁热过滤、 。
(4)用氨水和NaOH分步调节pH,而不是直接调节溶液的pH≈13的原因为 (用化学方程式回答)。
(5)“调pH≈13”后,需对溶液进行煮沸并趁热过滤出“滤渣2”,“滤渣2”的主要成分为 (填化学式);要煮沸并趁热过滤的目的是 。
(6)“还原”时含Cr微粒发生反应的离子方程式为 。
(7)“碳化”时,实际所用的量为理论用量的111%,若要提纯1t含量为98%的工业碳酸锶,流程中的损失不计,“碳化”步骤中应加入 t(保留到小数点后两位)。
4.某品牌补血剂主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4∙7H2O),且不含其他铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中铁元素的含量,并检验该补血剂是否变质,进行了如图探究:
回答下列问题:
(1)步骤①操作中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要 。
(2)步骤②中加入过量氯水发生反应的离子方程式为 。
(3)步骤④中一系列操作为 、洗涤、灼烧、 、称量。
(4)若实验中无Fe元素的损耗,则该补血剂含铁元素的质量分数为 (用含m、n的代数式表示)。
(5)某同学发现部分补血剂药片表面发黄,取样品研细,溶于1.00mol∙L-1的硫酸溶液,过滤。
①取少量滤液滴加 (填化学式)溶液,溶液变红,说明该补剂已部分变质。
②检验滤液中是否含有应选用的试剂是 (填序号)。
a.酸性溶液 b.溶液 c.硫酸溶液 d . K3[Fe(CN)6]溶液
(6)缺铁性贫血患者应补充,通常选用硫酸亚铁,硫酸铁则无这种药效。用硫酸亚铁制成药片时,外表常包有一层特殊的糖衣,推测糖衣的主要作用是 。
5.从分金脱氯渣(主要成分为、、)中获取高纯银的流程如图所示:
(1)“酸浸”的目的是将、转化为硝酸盐。加入的作用是 。
(2)已知:。“沉银”后的滤液中,主要含有的阴离子可能有、 。
(3)①为提高银的回收率,需对“浸银”后的滤渣进行洗涤,并 。(补充完整实验操作)
②溶液中、、三种离子分布分数系数随的变化关系如图1所示。[]
浸银后的“银转化”体系中,, (已知:)。
(4)①还原的离子方程式为 。
②实验表明过高,银的还原率下降,主要原因是 。
(5)晶体是离子导体,晶胞结构如图2。可随机地分布在彼此共面相连的四面体空隙和八面体空隙中,则晶胞中(四面体空隙) 。
6.矿物资源的利用有着非常重要的意义。
(1)金属铜常用的冶炼方法是______。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法 D.物理富集
(2)以某含硅废石(含、、)为原料,工业上采用以下工艺回收、、Mg。
①提高酸浸效率,可采取的措施是 (写一条即可)。
②请写出矿渣焙烧的化学方程式: 。
③粗硅与在时反应生成气体和,放出热量,该反应的热化学方程式为 。
④由精硅的回收路径可知,的沸点 (“高”或“低”)。
⑤关于铝及其冶炼的下列说法中,不正确的是 。
A.铝是地壳中含量最多的金属元素
B.实验室可用铝热反应获得金属铝
C.工业上冶炼铝的方法与工业冶炼镁相似,可电解其熔融氯化物
D.冶炼铝时加入冰晶石的目的是做助熔剂来降低反应物的熔点
⑥写出往滤液中通入过量试剂a的离子方程式 。
7.海洋资源的利用具有非常广阔的前景。
Ⅰ.从海水中提取溴的过程如下:
(1)“吸收”步骤中可选择作为吸收剂,下列试剂中能代替水溶液的是___________。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.氯水
(2)为将吸收后的溴元素转化为液溴,向反应后的溶液中通入氯气,充分反应,再加入,后续的实验操作步骤包含___________。
A.过滤 B.萃取、分液 C.结晶 D.蒸馏
(3)“吸收”步骤也可用纯碱溶液吸收,反应生成了、、,则该反应的化学方程式为 。
(4)将海水浓缩后最终得到,若提取率为70%,则海水中溴元素的浓度为 g/L。
Ⅱ.离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。下图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带浸出液(含碘离子)中提取碘单质的主要流程。
已知:①
②强碱性阴离子树脂(用表示,可被其它更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子()有很强的交换吸附能力。
③步骤“交换吸附”发生的反应:。
试回答下列问题:
(5)下列各步反应中,属于氧化还原反应的有:___________(填字母)。
A.交换吸附 B.洗脱 C.酸化 D.洗脱
(6)酸性条件下,原料被氧化时发生的反应有:① ;②。
(7)依据整个生产流程分析是否可以加过量并说明理由: 。
8.近年来,随着新能源汽车行业高速发展,市场对磷酸铁锂()的需求量也随之增加。以硫铁矿(主要成分是,含少量、和为原料制备)的流程如图所示:
在上述流程条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
6.9
3.5
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.7
(1)写出中相应价态基态铁离子外围电子排布图(轨道表示式): ;基态P原子的电子最高能级的电子云形状 。
(2)“还原”有关反应的离子反应方程式为 。
(3)“除铝”时,溶液的pH应控制的范围是 。
(4)“氧化”加入的目的除了可以抑制水解外,还可以 。
(5)“高温煅烧”条件下,由制备,理论上和的投料 。
(6)的晶胞结构如图a所示,分别处于顶点、部分的棱心和面心。电池 (填放电、充电)时脱出部分形成,结构如图b所示,则中 (填最简整数比)。
9.某实验小组以含铁污泥(主要成分为,还含有、及杂质,杂质与酸不反应,且难溶于水)为原料,设计了两种不同的合成路线(如下图,部分步骤已略去)生产绿矾()和柠檬酸铁铵。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与稀硫酸反应的化学方程式为 ;“净化除杂”加入的固体为 (填化学式)。
(2)检验“滤液X”中是否含有的方法为 。
(3)“氧化”时加入的是 (填“离子化合物”或“共价化合物”),加入溶液的目的是 。
(4)在空气中,向盛有“溶液Y”的试管中滴加溶液,发生反应的主要方程式为、 ,观察到的实验现象为 。
10.NaClO2是一种重要的氧化剂、杀菌消毒剂,也常用来漂白织物,其一种生产工艺如下:
(1)工业上常用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸,写出用黄铁矿制SO2的化学方程式 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和、Ca2+,要加入下列试剂,其中的顺序不正确的是 ,最后还需要加入的一种试剂为 。
①加过量NaOH溶液 ②加过量Na2CO3溶液 ③加过量BaCl2溶液
A.③②① B.①③② C.③①② D.②①③
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,其氧化产物是 。
(5)写出电解过程中阴极的电极反应式 。
11.一种处理高浓度酸性含砷废水(砷主要以形式存在,还含有少量)并回收的工艺流程如下:
(1)基态As原子的核外电子排布式为 。
(2)“沉砷”步骤,需在搅拌条件下分多次加入,不能连续滴入的原因是 。
(3)“浸取”步骤发生反应:。分子结构如图所示,其中原子的杂化方式为 。
(4)“脱硫”步骤中转化为的离子方程式为 。
(5)“还原”步骤回收。已知废水中元素含量为废水回收了,则元素回收率()为 (写出计算过程)。
(6)沉砷后废水中残留的砷元素可用PFS(聚铁)进一步除去。加入一定量的PFS,通入空气,并用石灰乳调节。PFS用量[以表示]和终点与砷去除率的关系如图所示。则PFS除砷的最佳条件是 。
12.硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程如图:
(1)石英砂的主要成分是。是 (填“酸性”“碱性”“两性”)氧化物。氢氟酸与反应生成二元强酸,离子方程式为 。
(2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成和一种气体单质,写出发生反应的化学方程式 。在制备高纯硅的过程中若混入,可能引起的后果是 。
(3)为氮源催化氧化制备,反应原理分三步进行。
第Ⅰ步反应的化学方程式为 。室温时,在容积为的试管中充满气体,然后倒置在水中发生反应Ⅲ,直到管内液面不再上升时为止;再通入,则管内液面又继续上升,测得试管内最后剩余气体为,且该气体不支持燃烧。则a、b、c的等量关系是 。
(4)某分子筛类催化剂(交换沸石)催化脱除的反应机理如图所示。
按如图反应机理,脱除总反应的化学方程式是 。
13.铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一种以铍矿石(主要成分为Be2SiO4,还含有少量MnO等)为原料制备铍的工艺流程如图。
已知:①“烧结”时,未发生氧化还原反应;“烧结”后,Be、Mn元素分别转化成可溶性的Na2BeF4、Na2MnF4,其他元素以稳定的氧化物形式存在。
②铁冰晶石的成分为Na3FeF6。
回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Be与Al处于对角线的位置,性质相似。下列叙述错误的是_______(填标号)。
A.Be只能与酸反应,不能与碱反应 B.BeO具有高熔点,能耐酸碱腐蚀
C.常温下,BeCl2溶液的pH<7 D.BeCl2是共价化合物
(2)Na3FeF6中Fe的化合价为 。
(3)“烧结”时,不宜采用陶瓷类器材,原因是 。
(4)“沉铍”步骤中加入NaOH溶液调节pH为11,析出颗粒状的Be(OH)2,写出生成Be(OH)2的离子方程式: ;若加入的NaOH溶液过量,得到的含铍粒子是 (填离子符号)。
(5)焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行,氩气的作用是 ;写出镁还原法的反应原理: 。
(6)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a = nm(用含d、NA的代数式表示)。
14.我国稀土资源丰富,稀土元素包括钪、钇和镧系共17种元素,是重要的战略资源。磷精矿的主要成分为,含少量等,其中RE代表稀土元素。从磷精矿中分离稀土元素的工艺流程如下:
(1)稀土元素钪(Sc)的基态原子价层电子排布式为 。
(2)“酸浸”时不能使用玻璃仪器,该过程中足量与反应的化学方程式为 。
(3)“萃取”的目的是富集RE,但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中,使用的TBP萃取剂是磷酸三丁酯,其结构如图所示。
①磷酸三丁酯中磷原子的杂化类型为 。
②TBP在有机溶剂中更易与金属离子配位,而在水相中配位能力会受到限制,其原因是 。
③若萃取剂改用三丁基氧化膦,相同条件下,三丁基氧化膦中氧原子配位能力 磷酸三丁酯中1号氧原子(填“>”“<”或“=”)。
(4)流程中加入硫酸的主要目的是 。
(5)若“滤液”中加草酸至恰好沉淀完全[即溶液中]时溶液,此时溶液中 。{已知;、}
15.工业上以为原料制备化合物和,且尾气可以使用氨水吸收,流程如图所示。
(1)写出在空气中发生反应②的化学方程式: 。
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
A.俗称为肥田粉,是良好的氮肥
B.物质的水溶液呈中性
C.物质中显示负价
D.物质和反应可以生成
(3)转化为时 (填“有”或“没有”)破坏共价键;下图是工业制硫酸过程中转化的设备“接触室”,处流出的气体是 。
(4)设计实验验证化合物B中含有元素: (已知微溶于水,不考虑在浓酸中的溶解);写出实验过程中涉及的第一个反应的化学方程式: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026届高三化学一轮复习考前冲刺工业流程题专练》参考答案
1.(1)+1
(2) 增大固体与溶液的接触面积,可以加快反应速率,同时使反应更充分 适当升高温度或增大Fe(NO3)3溶液浓度
(3) 使Cu2+转化为Cu被置换出来 Fe2+
(4) Fe+4H++NO=NO↑+Fe3++2H2O 3Cu+8H++2NO=2NO↑+3Cu2++4H2O
(5) 蒸发浓缩 冷却结晶
2.(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)6
(3)过滤
(4)将亚铁离子氧化成铁离子
(5)11.1g
(6) 温度为30℃,pH=2.0 反应温度过高,使硫杆菌失去活性,催化活性降低
3.(1)CO2
(2)防止硝酸受热分解
(3)洗涤烘干
(4)Cr(OH)3+NaOH=NaCrO2+2H2O
(5) Mg(OH)2、Ca(OH)2 有利于除尽溶液中的
(6)
(7)1.16
4.(1)漏斗
(2)2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2C1-
(3) 过滤 冷却
(4)7n/10m 或70n/m%
(5) KSCN ad
(6)作为保护层,防止硫酸亚铁被氧化
5.(1)将、氧化为,避免生成NO,污染环境
(2)、
(3) 将洗涤液加入还原工序中 63.2
(4) 过高,浓度增大,导致络离子更稳定,难以被还原
(5)1:6
6.(1)B
(2) 粉碎含硅废石或增大盐酸浓度 低 BC
7.(1)C
(2)BD
(3)
(4)0.03
(5)BC
(6)
(7)否;如果加入过量的,会只发生反应①将全部氧化成,无法进行反应②的进行,后续交换吸附无法实现
8.(1) 哑铃形
(2)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
(3)
(4)增强H2O2的氧化性
(5)1∶1
(6) 6
9.(1)
(2)取少量滤液X于试管中,加入溶液,若溶液变红,说明溶液中有(或取少量滤液X于试管中,加氢氧化钠溶液,产生红褐色沉淀,说明原溶液中有)(合理即可)
(3) 共价化合物 将氧化为
(4) 先生成白色絮状沉淀,然后生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,过一段时间后生成红褐色物质(合理即可)
10.(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4
(3) D 稀盐酸
(4) 2:1 O2
(5)ClO2+e-=
11.(1)或
(2)防止和废水中的反应生成逸出,原料损失并造成环境污染
(3)杂化
(4)
(5)根据守恒,理论生成,As元素的回收率为
(6)终点值为8,PFS用量为4或
12.(1) 酸性
(2) 3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl 可能引起爆炸
(3)
(4)
13.(1)AB
(2)
(3)陶瓷中含有的二氧化硅会与碳酸钠反应
(4)
(5) 保护Be和Mg不被氧化 BeO + MgMgO + Be
(6)
14.(1)3d14s2
(2)
(3) sp3 水为极性溶剂,有机溶剂为非极性,TBP中含有非极性的烷基,在有机溶剂中溶解较好,更容易与金属配位,在水中容易聚集,配位能力受到限制 >
(4)将钙元素转化为硫酸钙滤渣除去
(5)
15.(1)
(2)ACD
(3) 有 、、
(4) 取样,先加入足量的硝酸钡溶液,静置,向上层清液中滴加硝酸银溶液,生成白色沉淀,证明存在氯元素
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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